JP2016009331A - 車両周辺監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
車両の周辺に存在する対象物を、当該対象物の画像部分の面積拡大率を有効に活用して、適切な精度で認識できる車両周辺監視装置を提供する。
【解決手段】
立体物検出部（１４、１５，１６）は、異なる時点で撮像された第１撮像画像Ｉｍ１及び第２撮像画像Ｉｍ０間において同一の対象物の画像部分であると想定される画像部分３１，３０の面積拡大率Ｒを算出し（図２／ＳＴＥＰ１０）、当該算出された面積拡大率Ｒが所定の閾値Ｔｈ以上の場合に、当該対象物を立体物として検出する（図２／ＳＴＥＰ１２‥ＹＥＳ、及び図２／ＳＴＥＰ１３Ａ）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の周辺を監視する車両周辺監視装置に関する。

従来より、車載カメラにより得られる撮像画像から、自車両周辺に所在する監視対象物を検出して、自車両周辺を監視する車両周辺監視装置が知られている（たとえば特許文献１参照）。

特許文献１の技術では、時系列の撮像画像間における対象物の画像部分の面積拡大率ｋ０に基づき、ＴＴＣ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）を次式により算出して、当該ＴＴＣに基づいて自車両と対象物との衝突可能性を判断している。

ＴＴＣ＝１／（ｋ０−１）

特開２０１２−９８７７６号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、対象物の画像部分の面積拡大率ｋ０の精度がＴＴＣの精度に反映されるところ、対象の形状、観察角度、及び光環境などが逐次変化する一般道環境では、面積拡大率ｋ０の精度は必ずしも確保されていない。特に、歩行者のようにその形状が時系列的に変化する場合には、面積拡大率ｋ０の精度確保がより困難である。この結果、当該面積拡大率ｋ０に基づいて算出されたＴＣＣの精度も低くなってしまうおそれがある。すなわち、特許文献１の技術には、面積拡大率を有効に活用する観点から改良の余地がある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、車両の周辺に存在する対象物を、当該対象物の画像部分の面積拡大率を有効に活用して、適度な精度で認識できる車両周辺監視装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、カメラにより得られる複数時点の自車両周辺の撮像画像から、監視対象物を検出して、自車両周辺を監視する車両周辺監視装置、車両、及び車両周辺監視方法に関する。

そして、本発明の車両周辺監視装置は、
異なる時点で撮像された第１撮像画像及び第２撮像画像間において同一の対象物の画像部分であると想定される画像部分の面積拡大率を算出し、当該算出された面積拡大率が所定の閾値以上の場合に、当該対象物を立体物として検出する立体物検出部を備えることを特徴とする。

車両が走行中の場合、カメラからの実空間上の距離が遠い物体よりも、当該カメラからの実空間上の距離が近い物体のほうが、撮像画像における当該物体の画像部分の所定時間当たりの面積拡大率が大きい。

この点に鑑みて構成された本発明の車両周辺監視装置によれば、面積拡大率が所定の閾値以上である場合に対象物が立体物として検出される。対象物の面積拡大率が所定の閾値以上である場合は、当該対象物が実空間においてカメラから所定の距離以内にある蓋然性が高い。すなわち、本発明の車両周辺監視装置によれば、車両から近い地点に存在する立体物を遠方の背景と区別して精度よく検出することができる。

したがって、本発明の車両周辺監視装置によれば、車両の周辺に存在する対象物を、当該対象物の画像部分の面積拡大率を有効に活用して、適度な精度で認識することができる。

本発明の車両周辺監視装置において、
自車両の車速を検出する車速検出部を備え、
前記立体物検出部は、前記車速が高いほど、実空間上の前記検出の処理範囲を広範囲にするように構成されていることが好ましい。

車速が高い場合には、所定時間当たりに車両が進む距離も長くなるので、車速が低い場合よりも、実空間上の広範囲にわたって物体を検出する必要がある。

この点に鑑みて構成された当該構成の車両周辺監視装置によれば、車速が高くなるほど、実空間上の広範囲にわたって検出の処理がなされる。一方、車速が高くなるほど、カメラからみた実空間上の距離が遠い物体の画像部分の所定時間当たりの面積拡大率は大きくなるので、検出の処理範囲を広範囲にしたとしても、立体物は精度よく検出される。

したがって、当該構成の車両周辺監視装置によれば、対象物の画像部分の面積拡大率を有効に活用して、対象物を精度よく検出しながら、検出の処理範囲を車速に応じた適切な広さにすることができる。

本発明の車両周辺監視装置において、
前記立体物検出部は、前記対象物の画像部分のうち、当該対象物の上部の画像部分に基づいて前記面積拡大率を求めるように構成されていることが好ましい。

前述したように、カメラからの実空間上の距離が遠い物体の画像部分よりも、当該カメラからの実空間上の距離が近い物体の画像部分のほうが、所定時間当たりの面積拡大率が大きい。このため、実空間においてカメラからほぼ同距離に存在する物体の画像部分の面積拡大率を比較するよりも、実空間においてカメラから異なる距離に存在する物体の画像部分の面積拡大率を比較するほうが明確な違いが出やすい。

より詳しくは、物体の下部の画像部分の周辺の画像部分は、多くの場合、地面の画像部分である。したがって、カメラから当該物体の下部までの距離とカメラから当該地面までの距離との差は小さいため、物体の下部の画像部分の面積拡大率と当該画像部分の周辺の画像部分の面積拡大率との差は小さい。このため、物体の下部の画像部分と当該下部の画像部分の周辺の画像部分とを、当該下部の画像部分の面積拡大率によって区別することは困難である。

他方、物体の上部の画像部分の周辺の画像部分は、多くの場合、カメラからみて実空間上かなり遠方に存在する物体の画像部分である。したがって、カメラから当該物体の上部までの距離とカメラから当該遠方に存在する物体までの距離との差は大きいため、物体の上部の画像部分の面積拡大率と当該画像部分の周辺の画像部分の面積拡大率との差は大きい。この結果、物体の上部の画像部分と当該上部の画像部分の周辺の画像部分とを、当該上部の画像部分の面積拡大率によって区別することは、物体の下部の画像部分の場合と比べ、容易である。

この点に着目して構成された当該構成の車両周辺監視装置によれば、対象物の上部の画像部分に基づいて面積拡大率が求められる。対象物の上部の画像部分の周囲の画像部分は、前述したように、多くの場合、カメラからみて当該対象物よりも実空間上かなり遠方に存在する物体の画像部分（背景画像）である。このため、対象物がカメラからみて実空間上近距離に存在する場合、当該対象物の上部の画像部分の面積拡大率と、当該かなり遠方に存在する物体の画像部分の面積拡大率との差は大きくなる。

この結果、当該構成の車両周辺監視装置によれば、車両の周辺に存在する対象物をより精度よく認識できる。

本発明の車両周辺監視装置において、
自車両の車速を検出する車速検出部を備え、
前記立体物検出部は、前記所定の閾値を前記車速と前記対象物の実空間上の前記カメラからの距離とに応じて設定するように構成されていることが好ましい。

一般に、実空間上におけるカメラと対象物との距離及び車速のうちの少なくとも一方が異なれば、対象物の面積拡大率も異なる。この点に着目して構成された当該構成の車両周辺監視装置によれば、対象物の面積拡大率と比較される所定閾値が、車速と実空間上のカメラからの対象物との距離とに応じて設定されるので、立体物がより精度よく検出される。

本発明の車両は、異なる時点で撮像された第１撮像画像及び第２撮像画像間において同一の対象物の画像部分であると想定される画像部分の面積拡大率を算出し、当該算出された面積拡大率が所定の閾値以上の場合に、当該対象物を立体物として検出する立体物検出部を備えることを特徴とする。

本発明の車両によれば、上述した本発明の車両周辺監視装置と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の車両周辺監視方法は、異なる時点で撮像された第１撮像画像及び第２撮像画像間において同一の対象物の画像部分であると想定される画像部分の面積拡大率を算出し、当該算出された面積拡大率が所定の閾値以上の場合に、当該対象物を立体物として検出する立体物検出工程を含むことを特徴とする。

本発明の車両周辺監視方法を車両に適用して実施することによって、上述した本発明の車両周辺監視装置と同様の作用効果を得ることができる。

車両周辺監視装置の構成図。 車両周辺監視処理のフローチャート。 実空間上のカメラ及び対象物間の距離と画像上の対象物の画像部分の下端位置との関係を説明する図で、（ａ）は画像上の対象物の画像部分の下端位置を示す図、（ｂ）はカメラと対象物間の距離を示す図。 面積拡大率の算出対象となる画像を説明するための図で、（ａ）は今回の撮像画像を示す図、（ｂ）は前回の撮像画像を示す図。 車速と距離と面積拡大率と閾値との関係を説明する図で、（ａ）は車速と距離とから閾値を探索するためのマップ、（ｂ）は車速が一定の場合における距離と面積拡大率との理論上の関係を示す図、（ｃ）は距離が一定の場合における車速と面積拡大率との理論上の関係を示す図、（ｄ）は面積拡大率が一定の場合における車速と距離との理論上の関係を示す図。

本発明の車両周辺監視装置の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。

（車両周辺監視装置の構成）
図１を参照して、車両周辺監視装置１０は、カメラ２（ＲＧＢ方式のカラーカメラ）、車速センサ３、スピーカ５、表示器６を備えた車両１（本発明の車両に相当する）に搭載されている。

車両周辺監視装置１０は、図示しないＣＰＵ、メモリ、各種インターフェース回路等により構成された電子ユニットであり、メモリに保持された車両周辺監視用のプログラムをＣＰＵで実行することにより、画像取得部１１、エッジ画像生成部１２、車速検出部１３、対象画像部分抽出部１４、面積拡大率算出部１５、立体物推定部１６、接触可能性判定部１７及び通知処理部１８として機能する。また、車両周辺監視装置１０により、本発明の車両周辺監視方法が実施される。

なお、対象画像部分抽出部１４、面積拡大率算出部１５及び立体物推定部１６により本発明の「立体物検出部」が構成される。

車両周辺監視装置１０は、図示しないメモリまたはハードディスク等の記憶装置により構成された記憶部２０を備える。記憶部２０は、撮像画像記憶部２１ａ、エッジ画像記憶部２１ｂ、車速記憶部２２及び対象物情報記憶部２３を備える。

（車両周辺監視処理）
以下、図２に示したフローチャートに従って、車両周辺監視装置１０により、車両１の周辺に存在する監視対象物を検出し、運転者に対して車両周辺に監視対象物が存在することを報知する処理について説明する。車両周辺監視装置１０は、所定の制御周期毎に図２に示したフローチャートによる処理を実行する。

図２／ＳＴＥＰ１は画像取得部１１による処理である。画像取得部１１は、カメラ２から出力される車両１の前方（本発明の車両周囲に相当する）の映像信号を入力して、この映像信号のカラー成分（Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値）をデモザイキングし、各画素のデータとしてＲ値，Ｇ値，Ｂ値を有するカラーの撮像画像を取得する。取得された撮像画像のデータは撮像画像記憶部２１ａに保持される。

続く図２／ＳＴＥＰ２〜図２／ＳＴＥＰ３はエッジ画像生成部１２による処理である。エッジ画像生成部１２は、撮像画像２１の各画素のカラー成分を輝度に変換する処理を行って、グレースケール画像（多値画像）を生成する（図２／ＳＴＥＰ２）。そして、エッジ画像生成部１２は、グレースケール画像からエッジ点（周囲部の画素（画像部分）との輝度差（輝度の変化量）が所定値以上である画素。輝度が暗から明に変化する正のエッジ点、及び輝度が明から暗に変化する負のエッジ点を含む）を抽出して、エッジ画像を生成し、エッジ画像記憶部２１ｂに保存する（図２／ＳＴＥＰ３）。

なお、カメラ２がモノクロカメラであるときには、各画素の輝度からグレースケールの撮像画像が得られるので、上述したカラーの撮像画像からグレースケール画像を生成する処理は不要である。

続く図２／ＳＴＥＰ４は、対象画像部分抽出部１４による処理である。対象画像部分抽出部１４は、エッジ画像記憶部２１ｂに記憶されたエッジ画像に対して、ひとかたまりになっているエッジ点（以下、エッジ部分という）にラベルを付するラべリングと、近接したエッジ部分を同一物体の画像部分であるとして関連付けるクラスタリングを行う。

続く図２／ＳＴＥＰ５は、車速検出部１３による処理である。車速検出部１３は、車速センサ３により示される車速Ｖを取得し、車速記憶部２２に記憶する。

図２／ＳＴＥＰ６〜図２／ＳＴＥＰ９は、対象画像部分抽出部１４による処理である。対象画像部分抽出部１４は、車速記憶部２２に記憶された車速Ｖに応じて、監視対象物を抽出するための画像上の処理領域Ａ（図４（ａ）参照）を決定する（図２／ＳＴＥＰ６）。

図３及び図４を参照して、図２／ＳＴＥＰ６の処理についてより詳しく説明する。

まず、図３を参照して、図２／ＳＴＥＰ６の処理の前提となる事項について説明する。図３（ｂ）に示されるように、実空間上において、車両１の前方であって、車両１から距離Ｄの位置に監視対象物Ｗ（たとえば歩行者）が存在する場合、この距離Ｄは、地面からのカメラ２の高さＨと、カメラ２から無限遠点への方向（焦点方向）とカメラ２から監視対象物Ｗの下端部分（歩行者の足元）への方向とがなす角の角度θとを用いて、次式（１）により表すことができる。

そして、ｔａｎθは、撮像画像Ｉｍにおいては、図３（ａ）に示されるように、無限遠点の垂直座標位置を示す線Ｌｉ及び監視対象物の画像部分ＷＰの下端部分を通る線Ｌ間の距離Δｙと、焦点距離ｆｏｃａｌとを用いて、次式（２）により表すことができる。

これらの式を変形すると、次式（３）が得られる。

ここで、地面からのカメラ２の高さＨは、車両１におけるカメラ２の設置場所から求めることができる。焦点距離ｆｏｃａｌはカメラ２のレンズの屈折率、屈曲半径、レンズの厚さから求められる。

一方、車速Ｖに応じた監視すべき実空間上の距離Ｄ＿ｓは、たとえば次式（４）で求められる。

ここで、Ｖは車速、ｉｎｔは撮像間隔、αは運転者に警告し、運転者がその警告を認知して対策をとるまでにかかる時間に相当する撮像回数である。

ｉｎｔはあらかじめ定められた値であり、αはあらかじめ定められた値又は車速Ｖに応じて定められる値である。

これらの事項を前提として、図２／ＳＴＥＰ６において対象画像部分抽出部１４が行う処理について説明する。

対象画像部分抽出部１４は、車速Ｖ、間隔ｉｎｔ、及びαに基づいて式（４）により監視すべき実空間上の距離Ｄ＿ｓを求める。そして、対象画像部分抽出部１４は、距離Ｄ＿ｓ、カメラ２の高さＨ、及び焦点距離ｆｏｃａｌに基づき、式（３）により、撮像時点ｔ＝ｔ_１の撮像画像Ｉｍ１（本発明の「第１撮像画像」に相当する。）において無限遠点の垂直座標位置を示す線Ｌｉ及び当該距離Ｄ＿ｓに対応する画像上の位置を通る線間の距離Δｙ＿ｓを求める。

対象画像部分抽出部１４は、図４（ａ）に示されるように、当該距離Δｙ＿ｓを用いて、対象物を抽出するための画像上の処理領域Ａを決定する。処理領域Ａは、撮像画像Ｉｍ１の下端から、距離Ｄ＿ｓに対応する位置を通る線までの領域である。

続く図２／ＳＴＥＰ７において、対象画像部分抽出部１４は、処理領域Ａに全体又は下端部が含まれている物体（対象物）の全体の画像部分３１を抽出する。たとえば、図４（ａ）においては、処理領域Ａに歩行者の画像部分３１の下端部３１ａが含まれているので、対象画像部分抽出部１４は、歩行者の全体の画像部分３１を抽出する。

なお、対象物の画像部分は、エッジ画像における図２／ＳＴＥＰ４におけるクラスタリングにより同一物と関連付けられたエッジ部分について、判別対象のパターン画像（歩行者の所定方向の向きの全身像等）と比較することにより抽出される。

続く図２／ＳＴＥＰ８において、対象画像部分抽出部１４は、抽出した画像部分３１に対し、当該画像部分の重心（ｘ１，ｙ１）及び面積Ｓ１と、外接四角形の縦横比（ＡＳＰＥＣＴ比）ＡＳ１と、カメラ２から当該画像部分３１に対応する実空間上の対象物までの距離Ｄ１とを求める。

ここで、重心（ｘ１，ｙ１）は、撮像画像Ｉｍ１において定義される座標により表される。

面積Ｓ１は、対象物の画像部分の上部の画像部分（図４（ａ）では範囲Ｒ１に含まれる画像部分３１ｂ）の面積である。範囲Ｒ１は、当該画像部分３１の上端から、当該画像部分３１の垂直方向において所定の割合の長さ（たとえば全体の４分の１までの長さ）までの所定幅の範囲として定義される。

カメラ２から対象物の画像部分３１に対応する実空間上の対象物までの距離Ｄ１は、カメラ２の高さＨ、焦点距離ｆｏｃａｌ並びに撮像画像Ｉｍ１において無限遠点の垂直座標位置を示す線Ｌｉ及び対象物の下端部を通る線Ｌ１間の距離Δｙ１に基づいて、次式（５）により求められる。

求められた当該画像部分３１の重心、及び面積、カメラ２から当該画像部分３１に対応する実空間上の物体までの距離Ｄ１、並びに外接四角形の縦横比ＡＳ１は、対象物情報記憶部２３に保存される。

続く図２／ＳＴＥＰ９〜図２／ＳＴＥＰ１０は、面積拡大率算出部１５による処理である。

面積拡大率算出部１５は、対象物情報記憶部２３に記憶されている撮像時点ｔ＝ｔ_１以前のｔ＝ｔ_０における撮像画像Ｉｍ０（本発明の「第２画像部分」に相当する。）における前記対象物と同一の対象物に関する情報から、当該対象物の画像部分３０の重心と、面積と、外接四角形の縦横比（ＡＳＰＥＣＴ比）と、カメラ２から対象物までの距離とを読み込む（図２／ＳＴＥＰ９）。

対象物と同一の対象物の画像部分であるか否かは、次の３条件（ａ）〜（ｃ）をすべて満たすか否かにより判定される。

（ａ） 前回（撮像時点ｔ＝ｔ０）の撮像画像Ｉｍ０における画像部分３０の重心位置座標を（ｘ０，ｙ０）とし、今回（撮像時点ｔ＝ｔ１）の撮像画像における画像部分３１の重心位置座標を（ｘ１，ｙ１）としたときに、以下の式（６）及び式（７）の関係を満たすこと。

但し、Ｐｘ：ｘ方向（水平方向）の画像上の移動量の許容値。

但し、Ｐｙ：ｙ方向（垂直方向）の画像上の移動量の許容値。

（ｂ） 前回（撮像時点ｔ＝ｔ０）の撮像画像Ｉｍ０における画像部分３０の面積をＳ０とし、今回（ｔ１）の撮像画像Ｉｍ１における画像部分３１の面積をＳ１としたときに、以下の式（８）の関係を満たすこと。

但し、Ｐｓ：面積変化の許容値。

（ｃ） 前回（撮像時点ｔ＝ｔ０）の撮像画像Ｉｍ０における画像部分３０の縦横比をＡＳ０とし、今回（撮像時点ｔ＝ｔ１）の撮像画像Ｉｍ１における画像部分３１の縦横比をＡＳ１としたときに、以下の式（９）の関係を満たすこと。

但し、Ｐａｓ：縦横比変化の許容値。

続く図２／ＳＴＥＰ１０において、面積拡大率算出部１５は、図２／ＳＴＥＰ９において前回の対象物の画像部分（上部）３０ｂの面積Ｓ０と、今回の対象物の画像部分（上部）３１ｂの面積Ｓ１とに基づき、以下の式（１０）により、面積拡大率Ｒを求める。

続く図２／ＳＴＥＰ１１〜図２／ＳＴＥＰ１３Ｂの処理は、立体物推定部１６の処理である。立体物推定部１６は、図２／ＳＴＥＰ５で取得された車両１の車速Ｖと、対象物までの距離Ｄ１に基づき、車速Ｖと距離とから閾値を探索可能なマップ（たとえば図５（ａ）に示されるマップ）又は下記の車速Ｖと距離とから閾値を算出可能な式（たとえば式（１１））を使用して、面積拡大率Ｒの閾値Ｔｈを求める（図２／ＳＴＥＰ１１）。

ただし、ｉｎｔは撮像間隔、βは調整値で、０より大きく１以下の数字である。なお、このように閾値Ｔｈを車速Ｖと距離とに応じて定めることにより、後述する図２／ＳＴＥＰ１２において、対象物と車速Ｖに応じて定まる距離Ｄ／β以上の位置に存在する物体とが区別して判定されうる。

図５（ａ）に示されるマップを使用する場合、たとえば、車速Ｖ＝ｖ３、距離Ｄ１＝ｄ５であった場合、立体物推定部１６は、閾値ｔｈ３＿５を閾値として求める。

続く図２／ＳＴＥＰ１２において、立体物推定部１６は、図２／ＳＴＥＰ１０において求めた面積拡大率Ｒが図２／ＳＴＥＰ１１において求めた閾値ｔｈ以上であるか否かを判定する。

当該判定結果が否定的である場合（図２／ＳＴＥＰ１２‥ＮＯ）、立体物推定部１６は、当該対象物の画像部分３１を車両１の周辺に存在する立体物の画像部分ではない（当該対象物の画像部分は背景画像である）と認識する（図２／ＳＴＥＰ１３Ｂ）。

他方、当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ１２‥ＹＥＳ）、立体物推定部１６は、当該対象物の画像部分３１を車両１の周辺に存在する立体物の画像部分であると認識する（図２／ＳＴＥＰ１３Ａ）。なお、当該立体物である旨が対象物情報記憶部２３に記憶され、次回以降の図２／ＳＴＥＰ７〜図２／ＳＴＥＰ１３Ａの処理において当該情報が参照されることにより、当該図２／ＳＴＥＰ７〜図２／ＳＴＥＰ１３Ａの処理が省略されてもよい。

この場合、続く図２／ＳＴＥＰ１４において、接触可能性判定部１７が、車速Ｖ、対象物情報記憶部２３に記憶されている当該対象物との距離Ｄ１、及び当該対象物の重心の過去の実空間上の軌跡等に基づき、車両１と当該対象物との接触する可能性があるか否かを判定する（図２／ＳＴＥＰ１４）。

当該判定結果が肯定的である場合（図２／ＳＴＥＰ１４‥ＹＥＳ）、通知処理部１８は、スピーカ５及び表示器６の少なくとも一方を介して車両１と接触する可能性がある物体が車両１の周辺に存在する旨を運転者に報知する（図２／ＳＴＥＰ１５）。

図２／ＳＴＥＰ１３Ｂ、又は図２／ＳＴＥＰ１５の処理の後、又は図２／ＳＴＥＰ１４の判定結果が否定的である場合（図２／ＳＴＥＰ１４‥ＮＯ）、車両周辺監視装置１０は、今回の処理を終了する。車両周辺監視装置１０は、他の対象物に対し、図２／ＳＴＥＰ７以下の処理を行ってもよい。

なお、本発明の図２／ＳＴＥＰ４、図２／ＳＴＥＰ６〜図２／ＳＴＥＰ１３Ａが本発明の「立体物検出工程」に相当する。

（本実施形態の作用効果）
図５（ｂ）に示されるように、車両１が走行中の場合、カメラ２からの実空間上の距離が遠い物体の画像部分よりも、当該カメラ２からの実空間上の距離が近い物体の画像部分のほうが、撮像画像における当該物体の画像部分の所定時間当たりの面積拡大率Ｒが大きい。

この点に鑑みて構成された本実施形態の車両周辺監視装置１０によれば、面積拡大率Ｒが所定の閾値Ｔｈ以上である場合に対象物が立体物として検出される（図２／ＳＴＥＰ１２及び図２／ＳＴＥＰ１３Ａ参照）。対象物の面積拡大率Ｒが所定の閾値Ｔｈ以上である場合は、当該対象物が実空間においてカメラ２から所定の距離以内にある蓋然性が高い。すなわち、本実施形態の車両周辺監視装置１０によれば、車両１から近い地点に存在する立体物を遠方の背景と区別して精度よく検出することができる。

車速Ｖが高い場合には、所定時間当たりに車両１が進む距離も長くなるので、車速Ｖが低い場合よりも、実空間上の広範囲にわたって物体を検出する必要がある。

この点に鑑みて構成された当該構成の車両周辺監視装置１０によれば、車速Ｖが高くなるほど、実空間上の広範囲にわたって検出の処理がなされる（図２／ＳＴＥＰ６参照）。一方、図５（ｃ）に示されるように、車速Ｖが高くなるほど、カメラ２からみた実空間上の距離が遠い物体の画像部分の所定時間当たりの面積拡大率は大きくなるので、検出の処理範囲を広範囲にしたとしても、立体物は精度よく検出される。

前述したように、カメラ２からの実空間上の距離が遠い物体よりも、当該カメラ２からの実空間上の距離が近い物体のほうが、所定時間当たりの面積拡大率が大きい。このため、実空間においてカメラ２からほぼ同距離に存在する物体の面積拡大率を比較するよりも、実空間においてカメラ２から異なる距離に存在する物体の面積拡大率を比較するほうが明確な違いが出やすい。

より詳しくは、物体の下部の画像部分３１ａの周辺の画像部分は、図４（ａ）に示されるように、多くの場合、地面の画像部分である。したがって、カメラ２から当該物体の下部までの距離とカメラ２から当該地面までの距離との差は小さいため、物体の下部の画像部分３１ａの面積拡大率と当該画像部分３１ａの周辺の画像部分の面積拡大率との差は小さい。このため、物体の下部の画像部分３１ａと当該下部の画像部分の周辺の画像部分とを、当該画像部分３１ａの面積拡大率Ｒによって区別することは困難である。

他方、物体の上部の画像部分３１ｂの周辺の画像部分は、図４（ａ）に示されるように、多くの場合、カメラ２からみて実空間上かなり遠方に存在する物体の画像部分である。したがって、カメラ２から当該物体の上部までの距離とカメラ２から当該遠方に存在する物体までの距離との差は大きいため、物体の上部の画像部分３１ｂの面積拡大率と当該画像部分３１ｂの周辺の画像部分の面積拡大率との差は大きい。この結果、物体の上部の画像部分３１ｂと当該上部の画像部分の周辺の画像部分とを、当該当該画像部分３１ｂの面積拡大率Ｒによって区別することは、物体の下部の画像部分３１ａの場合と比べ、容易である。

この点に着目して構成された当該構成の車両周辺監視装置１０によれば、対象物の上部の画像部分３１ｂに基づいて面積拡大率Ｒが求められる（図２／ＳＴＥＰ８〜図２／ＳＴＥＰ１０参照）。対象物の上部の画像部分３１ｂの周囲の画像部分は、前述したように、多くの場合、カメラ２からみて当該対象物よりも実空間上かなり遠方に存在する物体の画像部分（背景画像）である。このため、対象物がカメラ２からみて実空間上近距離に存在する場合、当該対象物の上部の画像部分３１ｂの面積拡大率Ｒと、当該かなり遠方に存在する物体の画像部分の面積拡大率との差は大きくなる。

この結果、当該構成の車両周辺監視装置１０によれば、車両１の周辺に存在する対象物をより精度よく認識できる。

また、一般に、実空間上におけるカメラ２と対象物との距離及び車速Ｖのうちの少なくとも一方が異なれば、対象物の面積拡大率Ｒも異なる。この点に着目して構成された当該構成の車両周辺監視装置１０によれば、対象物の面積拡大率Ｒと比較される所定の閾値Ｔｈが車速Ｖと実空間上のカメラ２からの対象物との距離とに応じて設定されるので（図２／ＳＴＥＰ１１参照）、立体物がより精度よく検出される。

（他の実施形態）
本実施形態では、図２／ＳＴＥＰ１１において、車速Ｖと対象物までの距離Ｄ１とに基づいて閾値Ｔｈが設定されたが、これに代えて、ある一定の値を閾値として採用してもよい。図５（ｄ）に示されるように、ある一定の面積拡大率（理論値）となる車速Ｖと距離とは、理論上、正の比例関係にある。このため、一定の値を閾値としたとしても、車速Ｖに応じて立体物を検出できる距離は長くなる。この結果、車速Ｖが高くなるほどカメラ２から遠い位置にある立体物が精度よく検出されうる。

１…車両（自車両）、２‥カメラ、３‥車速センサ、１０‥車両周辺監視装置、１４‥対象画像部分抽出部、１５‥面積拡大率算出部、１６‥立体物推定部、Ｒ‥面積拡大率、Ｖ‥車速。

Claims (6)

1. カメラにより得られる複数時点の自車両周辺の撮像画像から、監視対象物を検出して、自車両周辺を監視する車両周辺監視装置であって、
   異なる時点で撮像された第１撮像画像及び第２撮像画像間において同一の対象物の画像部分であると想定される画像部分の面積拡大率を算出し、当該算出された面積拡大率が所定の閾値以上の場合に、当該対象物を立体物として検出する立体物検出部を備えることを特徴とする車両周辺監視装置。
2. 請求項１記載の車両周辺監視装置において、
   自車両の車速を検出する車速検出部を備え、
   前記立体物検出部は、前記車速が高いほど、実空間上の前記検出の処理範囲を広範囲にするように構成されていることを特徴とする車両周辺監視装置。
3. 請求項１または２記載の車両周辺監視装置において、
   前記立体物検出部は、前記対象物の画像部分のうち、当該対象物の上部の画像部分に基づいて前記面積拡大率を求めるように構成されていることを特徴とする車両周辺監視装置。
4. 請求項１〜３のうちいずれか１項記載の車両周辺監視装置において、
   自車両の車速を検出する車速検出部を備え、
   前記立体物検出部は、前記所定の閾値を前記車速と前記対象物の実空間上の前記カメラからの距離とに応じて設定するように構成されていることを特徴とする車両周辺監視装置。
5. カメラにより得られる複数時点の自車両周辺の撮像画像から、監視対象物を検出して、自車両周辺を監視する車両であって、
   異なる時点で撮像された第１撮像画像及び第２撮像画像間において同一の対象物の画像部分であると想定される画像部分の面積拡大率を算出し、当該算出された面積拡大率が所定の閾値以上の場合に、当該対象物を立体物として検出する立体物検出部を備えることを特徴とする車両。
6. カメラにより得られる複数時点の自車両周辺の撮像画像から、監視対象物を検出して、自車両周辺を監視する車両周辺監視方法であって、
   異なる時点で撮像された第１撮像画像及び第２撮像画像間において同一の対象物の画像部分であると想定される画像部分の面積拡大率を算出し、当該算出された面積拡大率が所定の閾値以上の場合に、当該対象物を立体物として検出する立体物検出工程を含むことを特徴とする車両周辺監視方法。